آیا طبیعت برای یکی از بزرگ‌ترین مشکلات بشر راه‌حل دارد؟

صبا صفاریان، کارشناس ارشد واحد میکروبیولوژی هلدینگ گروه صنعتی پاکشو: پلاستیک به یکی از مهم‌ترین چالش‌های زیست‌محیطی عصر حاضر تبدیل شده است؛ اما در میان این بحران، دانشمندان به موجوداتی روی آورده‌اند که با چشم غیرمسلح دیده نمی‌شوند: میکروب‌ها. آیا ممکن است بخشی از راه‌حل مشکل پلاستیک، نه در فناوری‌های عظیم و پیچیده، بلکه در دنیای میکروسکوپی پنهان شده باشد؟

وقتی طبیعت با پلاستیک روبه‌رو می‌شود
بسیاری از پلاستیک‌های رایج ساختار شیمیایی بسیار پایداری دارند و همین ویژگی باعث می‌شود تجزیه طبیعی آن‌ها دشوار باشد. با این حال، طبیعت همواره در حال سازگاری است. در محیط‌هایی که پلاستیک برای مدت طولانی وجود داشته، پژوهشگران میکروارگانیسم‌هایی را شناسایی کرده‌اند که قادرند برخی ترکیبات پلاستیکی را به کمک آنزیم‌های خاص تغییر دهند یا تجزیه کنند. برای مثال یک گونه باکتریایی قادر است از آنزیمهای خود برای تجزیه پلی‌اتیلن ترفتالات یا PET استفاده کند؛ همان نوع پلاستیکی که در بسیاری از بطری‌های نوشیدنی و بسته‌بندی‌ها کاربرد دارد. این کشف یک پیام مهم داشت: حتی موادی که برای ما بسیار پایدار به نظر می‌رسند، ممکن است در مقیاس میکروسکوپی قابل تغییر باشند.

اما ماجرا به همین سادگی نیست
شاید در نگاه اول تصور کنیم کافی است این باکتری‌ها را در میان زباله‌های پلاستیکی رها کنیم تا مشکل حل شود؛ اما واقعیت بسیار پیچیده‌تر است. سرعت تجزیه پلاستیک در شرایط طبیعی معمولاً پایین است و عملکرد میکروب‌ها به عوامل محیطی بستگی بسیار دارد. بنابراین، کشف یک میکروب یا آنزیم توانمند به معنای آن نیست که می‌توان تمام زباله‌های پلاستیکی جهان را به‌سرعت و به‌صورت طبیعی تجزیه کرد.

امید بزرگ‌تر: مهندسی آنزیم‌ها
یکی از جذاب‌ترین مسیرهای پژوهشی، استفاده از خود میکروب‌ها نیست، بلکه استفاده از آنزیم‌هایی است که میکروب‌ها تولید می‌کنند. دانشمندان در حال بررسی و مهندسی این آنزیم‌ها هستند تا بتوانند فعالیت آن‌ها را افزایش دهند و امکان استفاده از آن‌ها را در فرایندهای صنعتی فراهم کنند. در چنین رویکردی، پلاستیک می‌تواند به اجزای کوچک‌تر و قابل استفاده مجدد تبدیل شود و این مواد در تولید مجدد پلاستیک مورد استفاده قرار گیرند. این ایده می‌تواند به جای حرکت از یک محصول پلاستیکی به سمت «زباله»، مسیر دیگری ایجاد کند: پلاستیک → تجزیه زیستی/آنزیمی → مواد اولیه → پلاستیک جدید
چنین رویکردی یکی از مفاهیمی است که در مسیر توسعه اقتصاد چرخشی مورد توجه قرار گرفته است.

آیا میکروب‌ها واقعاً می‌توانند نجات‌دهنده زمین باشند؟
پاسخ هنوز قطعی نیست.
میکروب‌ها و آنزیم‌های آن‌ها می‌توانند بخشی از یک راه‌حل آینده باشند، اما نمی‌توانند به‌تنهایی بحران پلاستیک را حل کنند. کاهش مصرف پلاستیک‌های غیرضروری، طراحی محصولات قابل‌بازیافت، بهبود سیستم‌های جمع‌آوری و بازیافت و توسعه فناوری‌های جدید، همگی در کنار یکدیگر اهمیت دارند. از طرف دیگر، بسیاری از پژوهش‌های مربوط به تجزیه زیستی پلاستیک هنوز در مرحله آزمایشگاهی یا توسعه فناوری قرار دارند و فاصله‌ای میان یک کشف علمی و استفاده گسترده صنعتی وجود دارد.

شاید آینده بازیافت، میکروسکوپی باشد
بحران پلاستیک یک مسئله بزرگ در مقیاس جهانی است، اما پاسخ آن ممکن است از کوچک‌ترین موجودات آغاز شود. میکروب‌ها میلیون‌ها سال است که در چرخه‌های طبیعی زمین نقش دارند؛ مواد آلی را تجزیه می‌کنند، عناصر را در اکوسیستم‌ها به گردش درمی‌آورند و به حفظ تعادل زیستی کمک می‌کنند. اکنون انسان تلاش می‌کند از همین توانایی‌های طبیعی برای مقابله با یکی از محصولات ساخته دست خودش استفاده کند. شاید در آینده، کارخانه‌هایی را ببینیم که به جای تکیه کامل بر فرایندهای شیمیایی و مکانیکی، از آنزیم‌ها و میکروارگانیسم‌های مهندسی‌شده برای بازیابی مواد ارزشمند از زباله‌های پلاستیکی استفاده می‌کنند.
اما یک نکته همچنان پابرجاست: میکروب‌ها شاید نتوانند به‌تنهایی زمین را از پلاستیک نجات دهند؛ اما می‌توانند به ما یادآوری کنند که گاهی برای حل یک مشکل بزرگ، لازم است به کوچک‌ترین بازیگران طبیعت نگاه کنیم.